高压放电灯点亮装置和使用该高压放电灯点亮装置的灯具制造方法及图纸

一种高压放电灯点亮装置，包括：ＤＣ电源电路；供电电路，用于将来自所述ＤＣ电源电路的输出转换成要供应给高压放电灯的方波ＡＣ输出；启动电路，用于向所述高压放电灯施加用于灯启动的高压输出；控制电路；以及半波放电检测电路，用于检测半波放电。所述检测电路在灯启动初期检测半波放电，所述控制电路控制具有较大幅值负载电压的一个极性的方波半周期的电压幅值和具有较小幅值负载电压的另一极性的方波半周期的电压幅值，使其彼此近似相等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压放电灯点亮装置和一种使用该高压放电灯点亮装 置的灯具。 .
技术介绍
尽管已经广泛地将高压放电灯用作高亮度和高光输出的灯，但需要一 种被称为稳定器的点亮装置用于稳定点亮，这种稳定器是一种放电灯。点 亮装置主要包括由电感构成的铜铁型装置和利用电子电路开关控制的电子 型装置。近年来，考虑到省电的因素，电子型装置已得到迅速增加。(常规范例1)图48示出了电子型高压放电灯点亮装置的范例。这种高压放电灯点亮 装置包括整流器DB，连接到商用AC电源1，用于对其AC电压进行整 流；DC电源电路2，用于接收整流器DB整流过的电压作为输入并输出DC 电压Vdc;倒相电路4，用于将DC电压Vdc转换成方波AC电压并将其施 加到高压放电灯DL;起动电路5，用于产生高电压以启动和重新启动高压 放电灯DL;检测电路单元6，用于检测高压放电灯DL的状态；控制电路 7，用于控制倒相电路4的开关元件Q3到Q6;以及控制电路9，用于控制 DC电源电路2的开关元件Ql 。检测电路单元6装备有检测电路6a，用于检测施加到高压放电灯DL 两端的电压；以及半波放电检测单元6b，用于接收检测电路6a的输出并检 测是否存在半波放电状态。控制电路7装备有点亮决定单元7a，用于根据检测电路单元6的检 测结果在高压放电灯DL点亮和不点亮之间做决定；开关电路7b，用于接 收点亮决定单元7a的点亮决定信号并将倒相电路4的工作切换到用于产生 启动高压放电灯DL的高电压的第一工作状态以及用于使高压放电灯DL稳 定点亮的第二工作状态；以及运算电路7c，用于接收检测电路单元6的检测结果以确定开关元件Q5和Q6的斩波频率和导通时长。运算电路7c的输 出通过开关电路7b，然后在第二工作状态期间控制幵关元件Q3到Q6中的每一个。控制电路9装备有Vdc检测电路9a，用于检测DC电源电路2的输出 电压Vdc;以及Ql控制电路9b，用于根据Vdc检测电路9a的检测结果控 制开关元件Q1。图49示出了图48的高压放电灯点亮装置相应部分的波形。其中示出 了从输入商用AC电源1到高压放电灯DL稳定点亮的操作，从上到下示出 了商用AC电源1的AC电压Vs、充当DC电源电路2的升压斩波电路的 输出电压Vdc、高压放电灯，例如高强度放电灯(HID灯)DL的两端电压 Vo、灯电流Io、点亮决定单元7a的输出以及开关元件Q3到Q6的工作状 态。在输入商用AC电源1时，DC电源电路2通过允许控制电路9以几十 KHz频率接通和断开开关元件Ql，在高压放电灯DL不点亮的不点亮状态 期间和高压放电灯DL点亮的点亮状态期间都将DC电压Vdc保持恒定在预 定值，并根据DC电压Vdc适当控制脉冲宽度。而且，DC电源电路2用于 改善来自商用AC电源1的输入功率因子并抑制输入电流失真。当DC电压Vdc达到预定值时，倒相电路4开始其工作。在这个时间 段中，高压放电灯DL处于未点亮状态，这等价于开路状态，于是，高压放 电灯DL处于等效阻抗接近无穷大的高阻态。此时，倒相电路4在其第一工 作状态开始工作，用于启动高压放电灯DL，以预定频率,fO(大约几百kHz) 交替重复开关元件Q3和Q6的接通状态和开关元件Q4Q5的接通状态。频率f0是接近包括脉冲变压器L3的主线圈Nl和电容器C3的串联谐 振电路的谐振频率fr的频率，其中在主线圈N1中产生正弦波的高电压。主 线圈Nl中产生的正弦波高电压被脉冲变压器L3的主线圈Nl和副线圈N2 之间的绕组比率提升，并通过电容器C2被施加到高压放电灯DL。结果， 高压放电灯DL介电击穿并启动。在启动高压放电灯DL时，高压放电灯DL变为接近短路的低阻状态， 高压放电灯DL两端电压Vo降低到大约为0V。如果高压放电灯DL的两端 电压Vo低于点亮决定电压的阈值，点亮决定单元7a判定高压放电灯DL被点亮，然后点亮决定单元7a的输出信号从H电平变成L电平，并被输入 到控制电路7的开关电路7b。开关电路7b接收该信号并将倒相电路4的工 作切换到第二工作状态，用于稳定地点亮高压放电灯DL。在倒相电路4的第二工作状态期间，以预定频率fa (大约几百Hz)交 替接通和断开开关元件Q3和Q4。此时，开关元件Q5和Q6重复以下操作-在开关元件Q3接通的时间段期间，以预定频率fb (大约几十kHz)接通和 断开开关元件Q6，在开关元件Q4接通的时间段期间，以预定频率fb(大 约几十kHz)接通和断开开关元件Q5。通过这种极性反转型降压斩波操作， 将频率为fa的方波AC电压施加到高压放电灯DL。此时，电容器C2和电 感器L2充当降压斩波电路的滤波电路，开关元件Q5和Q6中并入的反并 联二极管充当降压斩波电路的再生电流输运二极管。在刚启动灯之后，高压放电灯DL两端的电压低，随着灯中电压和温度 变高而升高，然后，在到达额定值时，高压放电灯DL变为稳定的点亮状态。控制电路7通过检测电路6a检测高压放电灯DL的状态，并基于高压 放电灯DL两端电压由运算电路7C适当控制开关元件Q5和Q6的斩波频 率或接通时长，从而向高压放电灯DL提供适当功率，并稳定地点亮高压放 电灯DL。在常规范例中，在启动过程中，停止半波放电检测功能，以防止错误 检测。于是，在高压放电灯DL偏移到稳定点亮状态之后开始检测操作。如 果检测到半波放电，则判定高压放电灯DL寿命的末期已经到来，从而将放 电灯DL转移到保护操作，以停止或减小照明装置的输出。(常规范例2)图50示出了另一高压放电灯点亮装置的范例。这种高压放电灯点亮装 置包括整流器DB，连接到商用AC电源1，用于对其AC电压进行整流； DC电源电路2，用于接收整流器DB整流过的电压作为输入并输出DC电 压Vdc;降压斩波电路3，受到控制以利用DC电压Vdc作为功率源向高压 放电灯DL提供适当功率；倒相电路4，用于将降压斩波电路3的DC输出 转换成方波AC电压并将其施加到高压放电灯DL;启动脉冲发生电路，用 于产生和施加启动高压放电灯DL所需的高电压；以及控制电路，用于控制 以上部件以正常工作。将介绍启动脉冲发生电路配置的细节。启动脉冲发生电路装备有脉冲变压器PT，其副线圈N2连接在倒相电路4的输出和高压放电灯DL之 间；电压响应型开关元件Q7，当两端电压超过预定值时其是接通的；串联 在脉冲变压器PT的主线圈Nl和开关元件Q7之间的电容器C7;以及并联 到开关元件Q7的电阻器R7，用于控制当开关元件Q7断开时为电容器Q7 充电的电流。将描述控制电路的配置。半波放电检测电路单元6、点亮决定单元7a 和功率因子改善控制电路单元9可以具有与图48相同的配置。降压斩波输 出检测单元7d检测降压斩波电路3的输出电压，降压斩波控制电路单元8 控制开关元件Q2，以根据降压斩波电路3的输出电压具有预定电流，以向 高压放电灯DL提供适当的功率。极性反转控制电路7e对倒相电路4的开 关元件Q3到Q6进行开关控制。在下文中，将参考图51的波形图描述这种电路的运行。在不点亮高压 放电灯DL期间，降压斩波电路3输出比稳定点亮期间高压放电灯DL的电 压更高的DC电压以平稳地启动高压放电灯DL，由倒相电路4将其转换成 方波AC电压并将其通过启动脉冲发生电路施加到高压放电灯DL。在启动脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压放电灯点亮装置，包括：　ＤＣ电源电路；　供电电路，用于将来自所述ＤＣ电源电路的输出转换成要供应给高压放电灯的方波ＡＣ输出；　启动电路，用于向所述高压放电灯施加用于灯启动的高压输出；　控制电路，用于控制所述ＤＣ 电源电路、所述供电电路和所述启动电路；以及　半波放电检测电路，用于检测半波放电，在半波放电中，方波ＡＣ输出的两个不同极性的两个半周期的负载电压或负载电流彼此不对称，　其中，所述半波放电检测电路在从所述高压放电灯介电击穿直到所述高 压放电灯的灯电压接近额定灯电压的灯启动初期检测所述半波放电，如果检测到所述两个不同极性的负载电压差或负载电流差的绝对值大于所述放电灯正常点亮期间方波ＡＣ输出两个不同极性的负载电压差或负载电流差的最大变化，则判定发生了所述半波放电，并且　 　其中，如果所述半波放电检测电路检测到所述半波放电，所述控制电路调节所述ＤＣ电源电路、所述供电电路和所述启动电路中的至少一个中的每一个的输出，由此控制负载电压幅值较大的一个极性的方波半周期电压幅值和负载电压幅值较小的另一极性的方波半周期电压幅值，使其彼此接近。...

【技术特征摘要】
JP 2008-9-24 244949/2008;JP 2008-9-24 244950/20081、一种高压放电灯点亮装置，包括DC电源电路；供电电路，用于将来自所述DC电源电路的输出转换成要供应给高压放电灯的方波AC输出；启动电路，用于向所述高压放电灯施加用于灯启动的高压输出；控制电路，用于控制所述DC电源电路、所述供电电路和所述启动电路；以及半波放电检测电路，用于检测半波放电，在半波放电中，方波AC输出的两个不同极性的两个半周期的负载电压或负载电流彼此不对称，其中，所述半波放电检测电路在从所述高压放电灯介电击穿直到所述高压放电灯的灯电压接近额定灯电压的灯启动初期检测所述半波放电，如果检测到所述两个不同极性的负载电压差或负载电流差的绝对值大于所述放电灯正常点亮期间方波AC输出两个不同极性的负载电压差或负载电流差的最大变化，则判定发生了所述半波放电，并且其中，如果所述半波放电检测电路检测到所述半波放电，所述控制电路调节所述DC电源电路、所述供电电路和所述启动电路中的至少一个中的每一个的输出，由此控制负载电压幅值较大的一个极性的方波半周期电压幅值和负载电压幅值较小的另一极性的方波半周期电压幅值，使其彼此接近。2、 根据权利要求1所述的灯点亮装置，其中，在所述负载电压幅值较 大的极性的方波半周期期间或恰在其之前，所述控制电路调节所述DC电源 电路、所述供电电路和所述启动电路中的至少一个中的每一个的输出。3、 根据权利要求2所述的灯点亮装置，其中，所述控制电路调节所述 启动电路的输出，使得在所述负载电压幅值较大的极性的方波半周期期间 施加用于所述灯启动的高压输出。4、 根据权利要求2所述的灯点亮装置，其中，所述控制电路调节所述 DC电源电路或所述供电电路的输出，使得仅在所述负载电压幅值较大的极 性的方波半周期的整个供电时间段期间，或仅在所述负载电压幅值较大的 极性的方波半周期的供电时间段的开始部分期间，增大所述DC电源电路或 所述供电电路的输出电压幅值。5、 根据权利要求2所述的灯点亮装置，其中，所述控制电路调节所述 供电电路的输出，使得仅在所述负载电压幅值较大的极性的方波半周期的 整个供电时间段期间，或仅在所述负载电压幅值较大的极性的方波半周期 的供电时间段的开始部分期间，增大从所述供电电路供应的电流幅值。6、 根据权利要求2所述的灯点亮装置，其中，所述控制电路调节所述 供电电路的输出，从而将所述负载电压幅值较大的极性的方波半周期的供 电周期设置得较长。7、 根据权利要求1所述的灯点亮装置，其中，所述控制电路在所述负 载电压幅值较小的极性的方波半周期期间调节所述DC电源电路或所述供电电路的输出。8、 根据权利要求7所述的灯点亮装置，其中，通过在所述负载电压幅 值较小的极性的方波半周期的供电时间段期间减小来自所述DC电源电路或所述供电电路的供电电流或输出电压，控制所述高压放电灯的电弧灯管中 的蒸汽压的升高，使其得到抑制。9、 根据权利要求7所述的灯点亮装置，其中，通过縮短所述负载电压 幅值较小的极性的方波半周期的供电周期来控制所述高压放电灯电弧灯管 中蒸汽压的升高，使其得到抑制。10、 根据权利要求7所述的灯点亮装置，其中，通过在所述负载电压 幅值较小的极性的方波半周期的供电时间段期间增大来自所述供电电路的供电电流来控制所述高压放电灯的电极，使其被预热。11、 根据权利要求7所述的灯点亮装置，其中，通过延长所述负载电压幅值较小的极性的方波半周期的供电周期来控制所述高压放电灯的电 极，使其被预热。12、 根据权利要求l到ll中任一项所述的灯点亮装置，其中，在所述 控制电路控制所述电压的绝对值时，将所述供电电路的方波AC输出频率设 置成高于所述放电灯正常点亮期间的输出频率。13、 根据权利要求l到ll中任一项所述的灯点亮装置，其中，基于所 述高压放电灯的电气状态或点亮消逝时间来选择性调节所述DC电源电路、 所述供电电路和所述启动电路的输出。14、 一种灯具，所述灯具包括根据权利要求l到ll中任一项所述的灯点亮装置。15、 一种高压放电灯点亮装置，包括 DC电源电路；供电电路，用于将来自所述DC电源电路的输出转换成要供应给高压放 电灯的方波AC输出；启动电路，用于向所述高压放电灯施加用于灯启动的高压输出； 控制电路，用于控制所述DC电源电路、所述供电电路和所述启动电路；以及半波放电检测电路，用于检测半波放电，在半波放电中，方波AC输出 的两个不同极性的两个半周期的负载电压或负载电流彼此不对称，其中，所述半波放电检测电路在从所述高压放电灯介电击穿直到所述 高压放电灯的灯电压接近额定灯电压的灯启动初期检测所述半波放电，如 果两个不同极性的负载电压差或负载电流差的绝对值大于所述放电灯正常 点亮期间方波AC输出的两个不同极性的负载电压差或负载电流差的最大变化，则判定发生了半波放电情况，其中，如果所述半波放电检测电路检测到所述半波放电，则所述控制电路将所述高压放电灯关闭预定时间段并然后重新启动所述灯，且其中在重新启动所述灯时，所述控制电路调节所述DC电源电路、所述供电电路和所述启动电路中的至少一个中的每一个的输出，由此控制负载电压幅值较大的一个极性的方波半周期的电压或电流幅值，使其...

【专利技术属性】
技术研发人员：山原大辅，松崎宣敏，鸭井武志，长田晓，小松直树，熊谷润，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]